第一次课静电场.pptx

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1、b.感应起电感应起电:电荷在一个物体上移动。c.原子核反应原子核反应a.摩擦起电:电荷从一个物体,转移到另一个物体。起电的三种方法第1页/共25页 宏观带电体的带电量qe，准连续 夸克模型密立根1.电荷量子化 为电子电量“夸克之父”盖尔曼 第2页/共25页如：如：起电机起电机2.电荷守恒定律 不管系统中的电荷如何迁移，系统的电荷的代数和保持不变.（自然界的基本守恒定律之一）（自然界的基本守恒定律之一）第3页/共25页二 库仑定律库仑库仑 (C.A.Coulomb 1736 1806）法国物理学家，17851785年通过扭秤实验创立库仑定律,使电磁学的研究从定性进入定量阶段.电荷的单位库仑以他的

2、姓氏命名.第4页/共25页 库仑定律库仑定律为真空电容率 点电荷：抽象模型受受 的力的力 单位矢量单位矢量 :施力施力电荷指向受力电荷电荷指向受力电荷第5页/共25页大小：方向：和和 同号相斥，异号相吸同号相斥，异号相吸.第6页/共25页解解 例例 在氢原子内在氢原子内,电子和质子的间距为电子和质子的间距为 .求它们之间电相互作用和万有引力求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小并比较它们的大小.（微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计.）第7页/共25页物物 质质实物实物场场112 电场 电场强度电电 场场电电 荷荷电电 荷荷一、电场第8页/共25页电场是什么？电场是什么？1

3、）电荷周围存在的一种物质电荷周围存在的一种物质电场电场2）场物场物具有能量、质量、动量等，具有能量、质量、动量等，并且具并且具 有空间叠加性，这一点与实物不同。有空间叠加性，这一点与实物不同。3）电场的两个基本性质电场的两个基本性质（1）对其中的电荷施力）对其中的电荷施力（2）移动电荷做功）移动电荷做功静电场:静止电荷周围存在的电场第9页/共25页二、电场强度场源电荷场源电荷试验电荷 单位单位:和和试试验电荷无关验电荷无关 电荷电荷q受电场力受电场力:1 1、定义:单位正试验电荷所受的电场力第10页/共25页+-P2 2、电场强度的计算 （1 1）点电荷）点电荷的电场的电场第11页/共25页场

4、强叠加原理场强叠加原理 （2 2）点电荷）点电荷系的电场系的电场第12页/共25页（3）连续带电体的电场）连续带电体的电场电荷电荷体体密度密度 电荷电荷面面密度密度 电荷电荷线线密度密度 lddVdS电荷元：电荷元：“微元法”第13页/共25页例1 1 电偶极子电偶极矩：电偶极矩：的方向：负电荷指向正电荷。的方向：负电荷指向正电荷。求证：求证：1）连线上一点：）连线上一点：2）中垂线上一点：）中垂线上一点：第14页/共25页A证：证：A点：点：x+-第15页/共25页B点：x第16页/共25页例例2 2 求均匀带电直线求均匀带电直线(长为长为L、带电量为、带电量为Q）的延长线上一点的延长线上一

5、点 P 的电场强度。的电场强度。Pd解：解：dxx（沿沿 x 轴正向）轴正向）Ox第17页/共25页扩展扩展：均匀带电直线：均匀带电直线,电荷线密度电荷线密度 ，求线外，求线外任一点任一点P 的电场强度的电场强度(已知已知a,)解解yaPoxdxr第18页/共25页 积分变量代换积分变量代换 代入积分表达式代入积分表达式 同理同理xdxPy第19页/共25页1.1.无限长带电直线无限长均匀带电直线的场强无限长均匀带电直线的场强讨论：讨论：2.2.中垂线上场强第20页/共25页由对称性分析：由对称性分析：Ey=0 Ez=0解解例例3 3 求均匀带电圆环轴线上一点求均匀带电圆环轴线上一点P 的电场

6、的电场强度。设圆环带电量为强度。设圆环带电量为q，半径为，半径为R。P第21页/共25页2.x R 时时,3.场强极大值的位置场强极大值的位置讨论：1.环心处：环心处：(相当于点电荷的场相当于点电荷的场!)!)x=0,E=0第22页/共25页oP解解 例例4 4 求均匀带电圆盘轴线上一点求均匀带电圆盘轴线上一点P 的场强。的场强。设圆盘带电面密度为设圆盘带电面密度为 ,半径为半径为R。方向方向：沿：沿 x 轴正向轴正向取电荷元如图，圆环轴线上一点的场强圆环轴线上一点的场强第23页/共25页讨论：2.1.无限大带电平面的无限大带电平面的场强场强匀强电场匀强电场点电荷的电场！点电荷的电场！第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页